UNIVERSIDAD DE GUDALAJARACentro Universitario de Arte Arquitectura y DiseñoSistemas Mecánicos Hidráulicos y Sanitarios

Instalación EléctricaElectricidad

Ing. José Arturo Gleason Espíndola

Introducción

La determinación de las características de cada uno de los componentes de las instalaciones eléctricas residenciales forma parte del proyecto de las mismas.

A partir de estos cálculos se obtienen tales características, pero también se tiene información necesaria para evaluar la cantidad de material necesaria por emplear, la elaboración de presupuestos y las disposiciones regalmentarias más importantes.

1. Determinación de los requisitos para una Instalación

eléctrica

1. Determinación de los requisitos para una Instalación eléctrica

El punto de partida es el plano arquitectónico de la planta en donse muestren todas las áreas de que consta la la casa-habitación a escala o acotadas, es decir, se debe indicar el número de recámaras y su disposición, sala comedor, pasillos, cocina, baños, cochera, patio áreas de jardines, psicina, etc.

La determinación de las necesidades de cada una de las áreas que constituyen una casa habitación se puede hacer sobre la base de las necesidades típicas de tipo eléctrico que se deben satisfacer.

1. Determinación de los requisitos para una Instalación eléctrica

Área Requerimiento

Cocina Alumbrado incandescente

Recámaras Alumbrado incandescente

Baño Salidas para alumbrado en general y de espejo.

Sistema de extracción de aire

Salidas para contactos para aparatos eléctricos como: refrigerador, licuadora, tostador de pan, otros.Aparatos no muy comunes como son lavadoras de platos, procesadora de desperdicios, etc.

Contactos para planchas, lámparas eléctricas de buró, televisores, calefatores eléctricos y aparatos similares, salida telefónica.

Contactos dobles para conexión de paratos como secadores de pelo, rasuradoras eléctricas, tenanzas de peinado, calentador de agua.

1. Determinación de los requisitos para una Instalación eléctrica

Área Requerimiento

Sala y Comedor

Salidas para TV y Teleféfono en aglunos

Pasillos Salidas para alumbrado.

Apagadores en caso de pasillo sy escalares. (tres vias)

Patios y Jardines

Salidas especiales para conectar bombas.

Salidas para alumbrado; pueden ser por medio de luminarias o candelebros.

Contactos para conectar aparátos electrónicos como TV, calenntadores, radios, aspiradoras, pulidoras de piso.

Contactos para conexiónd e algunos aparatos como pulidoras y aspiradoras.

Se instala alumabrado tipo exterior con control interno y externoContactos a la interperie (con frecuencia a prueba de agua) para la conexión de elementos como cortadoras de césped ele´ctricas, taladros, cepillos, etc.

Valores de consumo a 127 corriente monofásica

Aparato Carga

Licuadora 500 wattsPlancha Eléctrica 800 WattsRefrigerador 1000 wattsTostador de pan 1200 wattsSecador de pelo 500-1000 wattsRadio 100 wattsTelevisor 100-1000 wattsAspiradora 200-1000 wattsPulidora de pisos 200-500 wattsRasudora 20 wattsReloj eléctrico 5 wattsLavadora de ropa 800 WattsMáquina de coser 150 wattsParrilla Eléctrica 750 wattsExtractor de jugos 300 watts

1. Determinación de los requisitos para una Instalación eléctrica

De los requerimientos generales como los indicados anteriormente se puede hacer una estimación general de la cargaestimación general de la carga.

Debe tomarse en cuenta que estos requerimientos pueden representar el mínimo, ya que siempre hay qu recordar que una buena instalción eléctrica debe prevenirprevenir la posibilidad de carga adicional para requerimentos usales como los mencionados, o bien para cargas especiales como sistemas de aire acondicionado y otros.

1. Determinación de los requisitos para una Instalación eléctrica

En el plano de la casa habitación se debe indicar el lugar de cada uno de los elementos que

formarán la instalación electrica residencial y a apartir de esto se hace el llamdo proyecto o

cálculo de instalación.

Requerimientos eléctricos en áreas de una casa habitación

Representación de los requerimientos eléctricos en áreas de una casa habitación

S= Apagador sencillo S3= Apagador sencillo

2. Cálculo de Carga2. Cálculo de Carga

2. Cálculo de Carga(Criterio 1)

v

v

Obtener la potencia total instalada en la vivienda

2. Cálculo de Carga(Criterio 1)

2. Cálculo de Carga(Criterio 1)

2. Cálculo de Carga(Criterio 2)

Una buena instalación puede requerir una mayor capacidad en los circuitos. La cargacarga que se

calcule debe representar toda la carga necesaria para alumbrado, aplicaciones

diversas, es decir, contactos y otras cargas como bomba agua, aire acondicionado,

secadoras de ropa, etc.

2.1 Carga de alumbrado(Criterio 2)

De acuerdo a la norma de especificaciones técnicas para instalaciones eléctricas, la cargacarga por alumbrado se puede calcular sobre la base de 20 watts m² de área ocupada. El área del piso se calcula de las dimensiones de la casa, edificio o espacio que se considere y por el número de pisos tratándose de casas de más de un piso o edificios con varios pisos de departamentos, por lo general las áreas externas, cochera (garage) así como parte de esta densidad de carga.

2.1 Carga de alumbrado(Criterio 2)

El valor de 20 watts/m² se basa en condiciones medias de carga y para factor de protección del 100%, por lo que pueden existir casos en que este valor pueda ser excedido y en los que habrá que dimensionar la instalación para que opere en forma segura y eficiente usando conductores de mayor capacidad de conducción de corriente.

2.1 Carga de alumbrado(Criterio 2)

Ejemplo: Para determinar los requerimientos de una instalación residencial típica, supóngase que las dimensiones externas de una casa de una planta son 8 x 18 metros, estas dimensiones se consideran como finales, es decir, sin amplificaciones. Calcular el número de circuitos necesarios para alimentar las cargas a 127 volts.

2.1 Carga de alumbrado(Criterio 2)

Considerando 20 watts/m² la carga a considerar:

W = ( 8 x 18) x 20 = 2,880 Watts

La corriente a 127 volts con alimentación monofásica es:

I = 2,880 Watts

127volts= 22.68 A

2.1 Carga de alumbrado(Criterio 2)

Para fines prácticos se puede considerar 23 A . Como la corriente por circuito es 15 A, el número de circuitos es:

Es decir, 2 circuitos y los conductores pueden ser del número 14 AWG.

2315

= 1.53

3. Circuitos Derivadores y Alimentadores

3. Circuitos Derivadores y Alimentadores

Circuito Derivado

El circuito derivado en una instalación eléctrica se define como el conjunto de

conductores y demás elementos de cada uno de los circuitos que se extienden desde los últimos dispositivos de protección contra sobre-corriente en donde termina el circuito alimentador, hasta las salidas de las cargas.

Circuito Derivado

Circuito derivado

Circuito derivado individual

Se clasifican x Capacidad de su dispositivo de protección Vs sobre corriente

Pueden ser de: 15, 20, 30, 40 y 50 Amperes. Cuando las cargas son mayores de 50 A se deben alimentar con C.D. individuales.

Tensión MáximaNo mas 150 V

Carga Máxima

Usos

No debe ser mayor que la capacidad nominal del propio circuito.

C.D. De 15 y 20 A en cualquier tipo de local

C.D. De 30 A para locales que no sean casas habitación

C.D. De 40 a 50 A instalaciones pesadas.

Los C.D. Individuales pueden alimentar cualquier carga en cualquier tipo de local y las

cargas mayores de 50A

Circuito Derivado

Como una idea de la carga para una casa habitación, se pueden estimar las siguientes cargas para cada una de las áreas. Considerando un alumbrado normal y los servicios necesarios.

Sala: de 1000 a 2000 WattsComedor: de 500 a 1000 wattsRecámaras; de 500 a 1000 watssCocina: de 1000 a 2500 wattsExteriores y jardín: 1000 a 1500 watts

Calculo de una Instalación Eléctrica

Cálculo de una instalación eléctrica

Se desea calcular la instalación de la casa habitación que se muestra en la figura anexa , en donde se muestran los requerimientos de servicio mediante la localización de las salidas para alumbrado y contactos.

La altura de los contactos es de 0.50 m sobre el nivel del piso. Los apagadores de las lámparas se instalarán a 1.25 m sobre el nivel del piso.

Cálculo de una instalación eléctrica

Solución:

De acuerdo con el plano arquitectónico, la estimación de la carga se puede hacer sobre la siguiente área cubierta:

Planta baja y patio 11 x 8.50 = 93.5 m²

Planta alta 8 x 8.50 = 68.0 m²

Total = 161.5 m²

Cálculo de una instalación eléctrica

La carga conectada se calcula considerando 20 watts/m².

Carga conectada = 161 x 20 = 3220 watts (alumbrado y contactos menores)

Cálculo de una instalación eléctrica

Se estima que se tendrán los siguientes contactos mayores en la cocina y cuarto de servicio:

Cantidad: 3

Corriente: 5 Amperes a 127 volts

Carga conectada en contactos mayores = W

W = 3 x 5 x 127 = 1905 watts La carga total conectada es entonces

W = 3220 + 1905 = 5,125 watts

Cálculo de una instalación eléctrica

Considerando los factores de demanda se puede estimar la siguiente carga efectiva:

Alumbrado y contactos menores 3220 W

Contactos mayores (cuarto de servicio y cocina) 800 W

Total Estimado 4020 W

Con una alimentación de 127 Volts el número de circuitos de 15 amperes es:

No. de Circutos = Carga total = 4020 = 2.11

15 Amp. X 127 Volts 15 x 127

Cálculo de una instalación eléctrica

Se usarán tres circuitos derivados de 15 amperes que de acuerdo con el plano arquitectónico se puede elaborar el siguiente cuadro de cargas.